基于Android嵌入式系统的智能电视设计

在Android 2.x版本虽已有智能电视机顶盒产品推出，但早期产品为使用手机系统移转设计，操作界面不佳影响使用体验。flexiVIEW

在智能电视应用市场，由于Apple采取相对封闭的Eco System，因此在智能电视的发展速度上明显略较Google来得表现逊色，而Google在发布针对小、中、大屏幕进行操作GUI最佳化的Android 4.x版本后，使智能电视搭载Android系统已成市场潮流，不但3C厂纷纷采行，连家电大厂也纷纷导入应用...

随着电子科技持续进展，强调智能化整合的新型态电视产品相继推出，即便不是针对新一代智能电视面向的电视产品，也可以利用数码机顶盒或具联网功能的多媒体播放器，达到扩充智能应用的应用价值。

Google以Android抢占智能电视应用市场

早期致力推广联网电视的业者，以Apple最为积极，除投入部署内容与前端应用系统，搭配Apple的移动设备应用资源、iTunes内容资源，提供全面性的联网数码内容应用架构。但实际上在智能电视市场中，以内容保护优先的iOS系统平台，因为系统相对较封闭，加上联网电视平台的智能功能，未能如iPhone/iPod Touch提供这麽丰富的软件应用资源，加上Apple并未开放非Apple业者应用其iOS授权发展智能电视，以致于发展速度未能如Android系统之智能电视发展来得快速。

尤其在电视应用方面，Google同样采与智能手机相同的授权策略，多数厂商大多可以自Google官方管道取得装置设计的产品认证，成为Google登记有案的Android产品设备，这对开发商来说，可以轻易运用第一手Android系统开发资源，进行最快速的产品开发，同时令出厂时的产品，即可使用丰沛的Google Play应用软件市集的丰富应用软件，而这相对于Apple过于保守、保护的产品策略，基本上是徒然流失抢攻智能电视市场的大好机会。

针对新一代智能电视应用，不管是整合型的智能电视，还是数码机顶盒产品，或是精简功能应用型态的多媒体播放器，都是可让电视连接到网际网络的关键角色，而连接至网际网络后即可如同电脑般享用数码内容，进行如分享音乐、视讯影音、社群网络、云端应用等，而电视的角色也将扮演串接家中的智能家电，形式智能家庭的中枢应用。

智能电视将成为家中应用中枢 操控便利性成关键

当下一代智能电视肩负家庭家电联网中枢的功能，对于硬件、操作人机界面的要求，自然不能以传统旧电视的思维要求，而是必须采用更高效能、高度反馈的人机互动机制与GUI设计方法，使用户直接享受智能化带来的好处，而不是多了智能应用反而徒增更多学习操作的苦恼。

以目前最热门的Android智能电视系统平台观察，智能电视必须包含可管理的底层硬件架构与应用软件，同时必须为终端用户带来一致性的使用者界面(UI)，借此减少不必要的学习，同时仍必须搭配可扩展性的应用程序扩充应用弹性。其中，除系统底层外，Android智能电视的关键软件包含Adobe Flash Player、Google Chrome与JavaScript-based的widget应用引擎整合，提供智能电视等同于一般电脑的网络使用体验。

Android嵌入式系统为VM架构 第三方应用可轻易跨平台发布

基本上，Android嵌入式系统，原本就是用来作为下一代移动设备、智能电视等联网平台应用基础所设计的系统，尤其在Android 4.0改版后，在手机上的操作体验可以很直觉地扩展延伸至大屏幕的TV应用。Android为以Linux核心为基础，同时搭配多个采C语言撰写的软件库，另关键在于用以执行应用程序码之Dalvik虚拟机器(VM)。

至于Android的应用程序，完全为采Java语法撰写，但语法需先转换成Dalvik可执行格式后，才能在Android硬件平台上运行，开发应用程序则以Eclipse整合开发环境搭配程序库进行产品设计与测试，由于应用程序均为在Dalvik虚拟机器上运行，因此针对Android平台的应用程序，具备可在不同硬件架构中自由转移、稳定运行优势，可大幅降低软件产品跨不同硬件系统的额外开发成本。

优化智能电视的使用界面 提升使用者体验

目前多数采行Android开发的智能电视，在UI设计大多较以实用为主，因为大量的先进3D UI实时重绘需要耗用较多硬件处理效能，包含更快的处理器、高效能GPU甚至更多的系统存储器来因应设计，尤其是在串流视讯上再追加半透明控制UI提示。在提示信息方面，因应用户使用的屏幕尺寸，若是整合型的智能电视，屏幕尺寸大多可用定制设计而无需调校，但若是类似机顶盒或多媒体播放器，因为设备接续的显示装置多元，就必须考量播放装置需因应多元显示比例的设计方案。

另外，使用者界面本身应该包含两种操作情境，一种是一般电视观赏，用户不想过多操作与干扰状态，所以遥控器应该是最简单的数字型应用即可，另一种是强化智能应用体验的丰富操作功能，智能电视为了能在原生系统UI下提供全功能操作体验，遥控器的设计方案可以是整合轨迹触控板、MEMS动态感应或是搭载陀螺仪的3D鼠标，让用户可利用现有的遥控器也能进行繁复联网或娱乐应用。

至于电视界面的UI设计，应包含选单按键，由于电视屏幕够大，为减少误操作与增加UI的寻迹性，操作选单可适度追加功能图示或缩略图(thumbnail)指引，提升使用者操作体验。虽然与智能手机同采相同的系统架构，但实际上智能电视对于多工运行的要求，并没有智能手机要求高，多数的设计方案会将用户退出单一应用程序即自动关闭该项应用，避免浪费有限的硬件资源，但在多核心运算方案逐渐成为智能电视应用主流，针对多工、多执行绪的操作体验如何透过遥控器进行操控与管理，仍是较困难的设计方向。

智能电视关键应用仍以上网为多 需重视应用效能与操控便利

至于智能电视的关键应用，除多媒体播放、串流视讯播放外，最重要的应用型态以网页浏览为主，而Android系统为使用Google Chrome的应用架构，而Google Chrome本身即为采WebKit引擎整合的浏览器，智能电视开发商可利用Android WebKit自行架构智能电视的联网应用，发展Chrome-based JavaScript应用程序，利用TV终端进行连接线上影音服务器，撷取所需的娱乐应用内容，或仅止于单纯的网页浏览，智能电视都必须能因应相关操作需求。

而基于WebKit引擎的Chrome浏览器，其浏览性能关键在于处理JavaScript的效能表现，而要强化WebKit引擎效能，则必须透过提升整体硬件运行效能来加以改善，例如将CPU的时脉提高，或是改用双核、四核应用方案，或利用GPU、存储器的效能升级来加以改善。
至于，现有网际网络基于Adobe Flash开发的应用内容相当丰富，目前超过75%的网页动态效果均为使用Adobe Flash开发！Adobe Flash几乎可以说是网络数码内容的重要型态，Android若无法支持，势必会令整个智能电视的使用体验大为失分。在Androd系统目前已可直接支持Adobe Flash Player，透过Adobe Flash Player的支持可以处理点阵甚至是矢量绘图信息，呈现预先封装的影音内容，但也必须嵌入式系统平台在软？硬件上的最佳化支持，才能达到Adobe Flash内容的完美展演效果。

针对网络串流视讯优化 必须在硬件、软件同步考量

智能电视另一个关键应用为采串流形式播放全讯框的HD视讯，这对硬件来说，至少需支持一信号源的HD串流视讯处理，而在处理串流视讯的同时系统还须保持余裕，来进行使用者UI操作界面的指令接收与处理，同时监控各种指向装置(遥控器、鼠标、键盘、Web Cam、麦克风)的动态，及时中断处理用户操作行为。

而更高端的智能电视，由于导入了双核甚至多核心处理器，搭配强悍的GPU进行整合，因此可以在处理多Flash之HD视讯串流程序中，也可同步进行如HDMI的PIP(Picture-in-picture)处理，甚至可任意切换网络或本地端的视讯源进行播放。

面对网络视频应用，可以说是智能电视的重点应用项目，针对网络视讯，Android可以说是以h.264视讯压缩串流为支持主力，例如，在Flash Player可运用硬件的GPU或是视讯硬件解码器进行解码，即可针对单一h.264高清视讯进行高效能处理，但若硬件无法处理h.264串流解码时，Flash Player也可转换改采软件解码核心因应，但利用软件解码会令整体系统效能受到影响，甚至会造成系统功耗骤升。